國立台灣師範大學物理系 物理教學示範實驗教室(網站) 物理問題討論區 (黃福坤)
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熱學/流體 標題:黏滯係數 實驗結果 的 疑問(同主題)
1:澤瑩榮譽點數1點(大學理工科系)張貼:2009-01-05 13:02:59:地點 台灣台中

吾人於普物實驗課做了流體實驗

 

一內徑6.89cm、厚度0.5cm、高度20cm之壓克力筒

從筒側鑽一直徑0.210cm之小孔。

在方眼紙上每隔1cm畫一條線,共16條水位線,貼上壓克力筒。

將小孔貼上膠帶,於壓克力筒內裝水至最高水位線。

此時小孔至最高水位線之距離為16.25cm。

而後開始洩水,水位每下降一公分按一次碼表(碼表調至連續計時模式)

可得15個高度分別降至終止水位線之時間

而後用助教提供的帕穗定律:\Delta P=\frac{\Delta Q}{\Delta t}R

\Delta P=\frac{\Delta Q}{\Delta t} R=\rho gy(t)

以連續方程式將體積流率代換A_{1} V_{1} =A_{2} V_{2}

\rho gy(t)=A_{1} V_{1}R=A_{1}\frac{dy}{dt}R

積分後代入上下限: y從h到y,t從0到t

R=\frac{8cl}{\pi r^4} 代入成

lny=-\frac{r^4\rho g}{8cLR^2}t+lnh

(負號代表洩水時間越多,高度越小)

之後吾人以 lny,t作圖

斜率m=-\frac{r^4\rho g}{8cLR^2}

c=-\frac{r^4\rho g}{8mLR^2}

之後將每一組高度,及所耗去之洩水時間代入上式,可得斜率=-0.002683471

問題來了

助教講義給的水於25℃之黏滯係數c為0.082g/(cm*s)(=1P (poise) )

而吾人以斜率計算出之斜率為-0.002683471  c為"0.233769521g/(cm*s)"

當天溫度約在20~25℃之間

而根據wikipedia之資料 http://en.wikipedia.org/wiki/Viscosity#Viscosity_of_water 

水在20℃之 黏滯係數為1.003 × 10^-3 Pa•s=1.003 × 10^-3 (N/m^2)•s=1.003× 10^-3 kg/(m*s)=1.003× 10^-2 g/(cm*s)

=0.01003g/(cm*s)

為什麼實驗結果會跟理論值差這麼多? 原本以為是單位換算的問題,但經過幾天下來反覆地驗算,結果並無改變。

另外助教給的理論值,與wikipedia給的理論值,究竟誰才是正確的?

毫無頭緒了,希望能有高人為我解答,謝謝

 

抱歉

在未註冊專區即註冊專區的全部類別區我也分別發表了一篇,後來發覺在這區發表較好,所以請將那兩篇刪掉謝謝


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